https://frosthead.com

Elektronik yang Dapat Meleleh di Tubuh Anda Bisa Mengubah Dunia Kedokteran

Kebijakan konvensional mengatakan bahwa alat elektronik dan air tidak bercampur: Anda tahu ini meskipun ponsel Anda tidak pernah terlepas dari tangan Anda ke, katakanlah, bak mandi. Jadi dengan sangat waspada selama musim panas lalu saya menyaksikan John A. Rogers dengan ceria menembakkan air ke sirkuit terpadu.

Dari Kisah Ini

[×] TUTUP

Target John Rogers tidak lain adalah batas antara manusia dan mesin. (Ilustrasi foto oleh Timothy Archibald) Keajaiban teknologi yang keluar dari penelitian Rogers termasuk kamera yang terinspirasi oleh mata serangga. (John Rogers, Beckman Institute, Universitas Illinois di Urbana-Champaign) Sebuah kopiah yang memantau tingkat benturan kepala. (Foto milik MC10) Penelitian John Roger telah menciptakan sebuah elektroda yang membentuk otak. (John Rogers, Beckman Institute, Universitas Illinois di Urbana-Champaign) Sebelum membangun perangkat untuk tubuh, tim Rogers menguji bahan yang beragam seperti silikon dan galium nitrida. (John Rogers, Beckman Institute, Universitas Illinois di Urbana-Champaign)

Galeri foto

Konten terkait

  • Sensor Fleksibel Ini Dapat Membantu Memantau Pasien Stroke Dalam Pemulihan
  • 'Sock Jantung' yang Dapat Dipakai Ini Semoga Suatu Hari Menghemat Kehidupan

Kami berada di laboratorium di Universitas Illinois di Urbana-Champaign, dan Rogers — seorang ilmuwan bahan di sana, dan gambar keutamaan dalam polo, celana khaki, dan cincin Pramuka — telah memanfaatkan botol semprotan generik. Sirkuit, osilator radio, berkilau di atas sepetak rumput buatan yang telah ditetapkan beberapa pos dok sebagai latar luar ruangan.

Aliran air pertama menyebabkan sirkuit melengkung perlahan, seperti secarik kertas yang baru saja terbakar. Ketika Rogers menyemprot lagi, sirkuit mencangkung dan runtuh ke dirinya sendiri. Taburan-taburan berikutnya adalah pukulan mematikan: Sirkuit dan bagian belakang sutra transparannya mengerut menjadi bola cair, yang menggiring bola ke bawah sehelai rumput panjang. Beberapa detik sebelumnya merupakan bagian fungsional dari elektronik dengan dioda, induktor dan transistor silikon sekarang tidak lebih mencolok — atau panjang untuk dunia ini — daripada setetes embun pagi.

"Ya, ini sangat funky, " kata Rogers, yang berusia 46 tahun dan memiliki cara yang tulus dari pria di sebelahnya. Tapi ini bukan trik ruang tamu. Rogers dan tim perisetnya merancang sirkuit untuk "transience": Ia dilahirkan untuk mati. Dan seperti yang dilihat Rogers, hal itu dapat meluncurkan elektronik ke perairan yang belum dipetakan dalam bidang kedokteran, studi lingkungan, dan keamanan nasional. Kita mungkin segera melihat sensor yang melacak tekanan darah di aorta setelah operasi jantung, kemudian larut begitu seorang pasien keluar dari hutan. Atau ponsel yang tidak beracun, yang sengaja kami sia-siakan saat kami siap untuk peningkatan. Atau teknologi medan perang yang peka yang berjalan heboh-heboh sebelum jatuh ke tangan musuh. "Harapan kami adalah ada banyak nilai dalam hal ini, " katanya. "Ini bukan hanya rasa ingin tahu."

Elektronik transien mungkin merupakan penemuan yang paling menggembirakan yang belum keluar dari laboratorium Rogers, sebuah pabrik ide yang laju penerbitannya di jurnal-jurnal ilmiah utama hanya cocok dengan outputnya dari gizmos yang menjadi berita utama. Rogers, yang memegang salah satu kursi paling tinggi di universitas, memiliki janji di lima departemen. Dia juga mengarahkan Laboratorium Penelitian Bahan Frederick Seitz sekolah. Dia penulis atau penulis bersama puluhan artikel hampir setiap tahun, banyak untuk jurnal tenda seperti Science and Nature . Tetapi labnya, dengan segala sainsnya yang serius, bisa dengan mudah menjadi pendukung bagi Bionic Man.

Rogers dan rekan-rekannya telah membangun selubung elektronik mirip selofan yang membungkus permukaan jantung yang bergelombang. Mereka telah membuat kamera berbentuk bola mata yang meniru pandangan manusia dan serangga, dan benang lembut LED kecil yang dapat disuntikkan langsung ke otak. Selama kunjungan saya, sebuah postdoc menunjukkan kepada saya tato kulit temporer yang dipasok oleh transistor— "elektronik epidermal" - yang dapat membebaskan pasien rumah sakit dari jalinan kabel dan sensor clip-on yang menjaga dokter mengikuti tanda-tanda vital.

Rogers menjadi bintang di dunia ilmiah tidak hanya karena memimpikan ide-ide ini, tetapi juga karena bingung bagaimana membangunnya. Banyak wawasannya adalah produk dari pengabaian yang dipelajari untuk status quo tentang sirkuit berbasis silikon.

Kekokohan, kekakuan, dan daya tahan adalah landasan elektronik modern. Mereka tertanam ke dalam kosakata yang sangat: chip mikro, solid state, papan sirkuit. Untuk 90 persen hal yang dilakukan elektronik saat ini, itu mungkin baik-baik saja. Rogers tertarik pada 10 persen lainnya: Dia ingin membuat perangkat keras lunak — cukup lunak untuk menggerakkan, membengkak, dan membentuk kontur tubuh manusia dan dunia alami. Targetnya tidak lain adalah batas antara manusia dan mesin. Otak “seperti Jell-O, dan ini dinamis-waktu, dan bergerak, ” kata Rogers. "Sebuah chip silikon benar-benar tidak cocok dalam geometri dan mekanika, dan tidak dapat mengakomodasi gerakan tanpa membatasi gerakan itu."

Tentu, penyelidikan elektronik dapat ditenggelamkan ke jaringan otak. "Tapi sekarang kamu punya jarum di mangkuk Jell-O yang berputar-putar." Siapa yang mau itu?

Untuk waktu yang singkat, Rogers, seperti para peneliti lain, melihat sirkuit plastik sebagai solusinya. Tetapi kelenturan plastik muncul dengan biaya yang sangat mahal: Secara elektrik 1.000 kali lebih lambat daripada silikon, superstar semikonduktor. "Anda tidak bisa melakukan apa pun yang membutuhkan operasi canggih dan berkecepatan tinggi, " katanya.

Jadi dia memberi silikon pandangan kedua. Dia segera mengembangkan teknik untuk mencukurnya menjadi lembaran-lembaran yang sangat tipis — 100 nanometer, atau seperseribu setipis rambut manusia — sehingga bisa melakukan beberapa hal yang mungkin: mungkin tertekuk, terpuntir, dan, ketika dijalin dalam pola yang berliku, bahkan meregang. Lalu dia melangkah lebih jauh. Dalam sebuah artikel sampul di Science tahun lalu, ia mengumumkan bahwa jika Anda masih membuat silikon lebih kurus — 35 nanometer — itu akan sepenuhnya larut menjadi cairan biologis atau air dalam hitungan hari.

Ketebalan satu milimeter wafer silikon konvensional, Rogers tahu, tidak ada hubungannya dengan konduktivitas: Berat ada terutama sehingga robot dapat memindahkannya melalui berbagai langkah fabrikasi tanpa putus.

"Anda memiliki industri raksasa yang berbasis di sekitar elektronik berbasis wafer, dan untuk alasan itu, orang-orang secara tradisional melihat silikon dan berkata, 'Yah, itu tidak fleksibel, kami harus mengembangkan bahan yang berbeda untuk sirkuit fleksibel, '" katanya. “Tetapi jika Anda memikirkannya lebih pada level mekanik, Anda dengan cepat menyadari bahwa bukan silikon yang menjadi masalah, melainkan wafer yang menjadi masalah. Dan jika Anda dapat menyingkirkan bahan silikon yang mendasarinya yang tidak terlibat dalam operasi rangkaian, Anda hanya memiliki selembar silikon yang sangat tipis, ”seret seperti kertas lepas.

Pada akhir satu hari kerja di bulan Juli, Rogers masuk ke ruang konferensi di samping kantornya dan keluar beberapa saat kemudian dengan celana pendek atletik, kaus kaki tabung putih, dan sepatu kets. Sebelum kami meninggalkan kampus, untuk menemui istri dan putranya bermain tenis di sebuah taman umum, ia memberi saya tur ke kantornya, yang rak bukunya penuh dengan demo penemuannya, terbungkus dalam kotak perhiasan plastik: Label bertuliskan "kamera mata terbang", "" Sensor jarak pada sarung tangan vinil, "" sel surya yang dapat direnggangkan, "" LED yang bengkok. "

Rogers mengesampingkan gagasan bahwa elektroniknya yang fleksibel dan lentur mewakili segala jenis lompatan kuantum. "Barang-barang kami benar-benar hanya mekanika Newton, " katanya. Silikonnya adalah untuk wafer buatan pabrik seperti selembar kertas untuk dua-empat: daging asap yang sama, hanya diiris jauh lebih ramping.

"Salah satu kekuatan John adalah dia mengakui cara mengambil teknologi yang sudah ada dalam bentuk yang sangat maju dan menambahkan sesuatu yang baru ke dalamnya sehingga memiliki aplikasi baru, " kata George Whitesides, ahli kimia Harvard yang terkenal, di mana lab Rogers bekerja sebagai sebuah postdoc. "Dia sangat kreatif di celah antara sains dan teknik ini."

Sirkuit transien Rogers dilapisi protein sutra, yang melindungi elektronik dari cairan dan dapat dengan sendirinya diformulasikan untuk larut dalam beberapa detik atau beberapa tahun. Di dalam sutera adalah komponen sirkuit yang bahannya — silikon, magnesium — terurai menjadi bahan kimia yang ditemukan dalam beberapa vitamin dan antasida. (Dalam pidatonya di depan sebuah kelompok teknik Desember lalu, Rogers menelan salah satu sirkuitnya dengan berani. "Rasanya seperti ayam, " canda dia kepada hadirin.)

Uji klinis selama bertahun-tahun, diikuti oleh persetujuan regulatori, menunggu pengenalan perangkat ini ke dalam tubuh manusia, dan bagaimana tepatnya untuk menyalakan dan menghubungkan secara nirkabel dengan mereka adalah bidang studi aktif. Tetapi dunia sains, bisnis, dan pemerintahan telah memperhatikan sejak awal dan sering. Pada tahun 2009, MacArthur Foundation, dalam menghadiahkannya beasiswa “jenius”, menyebut karyanya “dasar untuk revolusi dalam pembuatan elektronik industri, konsumen dan biokompatibel.” Dua tahun kemudian, ia memenangkan Lemelson-MIT Prize, sejenis Oscar untuk penemu. Masing-masing datang dengan cek sebesar $ 500.000.

Untuk memanen portofolio patennya yang luas, Rogers telah mendirikan empat perusahaan startup. Mereka telah mengumpulkan modal puluhan juta dolar dan sedang mengincar pasar — ​​biomedis, tenaga surya, olahraga, pemantauan lingkungan, dan penerangan — sama eklektiknya dengan dorongan kreatifnya. Awal tahun ini, satu perusahaan, MC10, dalam kemitraan dengan Reebok, meluncurkan produk pertamanya: Checklight, kopiah dengan sirkuit silikon fleksibel, dapat dipakai sendiri atau di bawah helm sepak bola atau hoki, yang mengingatkan pemain akan benturan kepala yang berpotensi gegar otak dengan serangkaian berkedip LED.

***

Rogers lahir pada tahun 1967 di Rolla, Missouri, anak tertua dari dua putra. Dua tahun kemudian, pada hari ayahnya, John R. Rogers, menyelesaikan ujian lisan untuk PhD fisika di universitas negeri, keluarganya menumpuk menjadi mobil untuk Houston. Laboratorium Texaco di sana telah menyewa ayahnya untuk mencari minyak dengan mencari formasi batuan bawah permukaan secara akustik.

Ibunya, Pattiann Rogers, seorang mantan guru, tinggal di rumah ketika anak-anak muda, dan menulis puisi, sering tentang sains dan alam.

Keluarga itu menetap di pinggiran Houston Stafford, di subdivisi baru yang berbatasan dengan padang rumput. John dan adik laki-lakinya, Artie, akan pergi ke ladang dan kembali berjam-jam kemudian dengan ular, membentak kura-kura, dan kebun binatang "varmints, " kata ibunya kepada saya.

Pattiann membangkitkan ketertarikan putra-putranya dengan alam, ikut serta dalam petualangan luar mereka dan sering mencatat setelah itu. Dia akan terus menerbitkan lebih dari selusin buku dan memenangkan lima Hadiah Pushcart, serta beasiswa Guggenheim.

Ketika saya bertanya apakah ada puisinya yang diilhami dengan menonton John ketika masih kecil, dia mengarahkan saya ke "Konsep dan Tubuh Mereka (Anak Laki-Laki di Lapangan Sendiri), " tentang persimpangan misteri alam dan abstraksi ilmiah.

"Menatap mata kura-kura lumpur / Cukup lama, dia melihat konsentrisitas di sana, " itu dimulai.

Rogers mengatakan kepada saya bahwa percakapan makan malam anak-anak “akan berkisar dari fisika dan sains keras dengan ayah saya, dan aspek sains yang lebih inspiratif melalui ibu saya. Ini menanamkan gagasan bahwa kreativitas dan seni adalah semacam bagian alami dari ilmu pengetahuan. Bukan hanya eksekusi itu, tetapi implikasi dan wawasan yang mengalir dari itu juga. "

Rogers, yang bersekolah di sekolah umum dan akan menjadi Eagle Scout, memasuki pameran sains pertamanya di kelas empat dengan "reflektor parabola raksasa yang bisa membawa matahari Texas dan benar-benar menjadikannya nuklir dalam hal kekuatan yang dapat Anda hasilkan." kelas lima, ia memenangkan pekan raya distrik dengan sekotak cermin dan sumber cahaya yang menciptakan ilusi seorang pria yang memasuki UFO.

Dia menyelesaikan kursus begitu cepat sehingga sebagian besar tahun SMA-nya adalah studi independen. Dengan superkomputer di lab ayahnya dan rim data yang terdengar tidak mendalam, ia menulis algoritma baru untuk memetakan dasar laut dan menemukan lidah garam raksasa di dasar Teluk Meksiko. Hasilnya membuat Rogers mendapat beasiswa perguruan tinggi di sebuah sains di Houston, yang diadakan tahun itu di Astrodome.

Pada hari-hari sarjana di University of Texas, Austin, ia mendaftar untuk bekerja di laboratorium profesor kimia. Dia bekerja bahu-membahu dengan para peneliti senior di tengah-tengah semua gelas berkilau itu, dan terpesona. Hari ini dia menyisihkan 30 hingga 50 tempat untuk undergrads di laboratoriumnya sendiri, hampir sebanyak jumlah departemen ilmu material lainnya. “Saya tidak perlu melihat nilai: Jika mereka ingin masuk, mereka ada di, ” katanya. "Ini menunjukkan kepada mereka bahwa pengajaran di kelas penting untuk sains, tetapi itu bukan sains itu sendiri."

Dia mengambil jurusan kimia dan fisika di Austin, dan kemudian meraih gelar master dalam mata pelajaran yang sama di MIT. Keith Nelson, seorang ahli optik di MIT, sangat terkesan dengan catatan awal Rogers yang luar biasa sehingga ia mengambil langkah yang tidak biasa dalam menulis surat, mendesaknya untuk mengejar gelar PhD. "Dia hanya memiliki begitu banyak indikator sehingga dia bisa mencapai hal-hal hebat dalam sains, " kata Nelson.

Di tahun kedua atau ketiga sekolah pasca sarjana, Rogers menemukan cara untuk merampingkan metode Nelson. Dalam satu contoh penting, ia mengganti sebuah jaring laba-laba dari sinar laser yang berpotongan dan cermin yang dimiringkan dengan susah payah — yang digunakan untuk mempelajari redaman gelombang suara — dengan satu topeng pembiasan cahaya yang mencapai hasil yang sama dengan satu balok di sebagian kecil waktu.

Adakah yang pernah memikirkan hal itu sebelumnya? Aku bertanya pada Nelson. "Aku bisa memberitahumu bahwa kita seharusnya menyadari hal itu lebih awal, tetapi faktanya kita tidak. Dan saya tidak bermaksud hanya kita, ”katanya. "Maksudku seluruh bidang."

Untuk PhD-nya, Rogers menemukan teknik untuk mengukur sifat-sifat film tipis dengan menjadikannya pulsa laser. Orang-orang di industri semikonduktor mulai memperhatikan bahkan sebelum dia lulus dari sekolah pascasarjana. Untuk kontrol kualitas, pabrik perlu melakukan pengukuran ultrathin di dalam lapisan microchip saat disimpan. Metode yang berlaku - mengetuk lapisan dengan probe - tidak hanya lambat; itu juga berisiko merusak atau mengotori chip. Pendekatan laser Rogers menawarkan solusi yang menggiurkan.

Pada tahun terakhirnya di MIT, Rogers dan teman sekelasnya merekrut siswa dari Sloan School of Management sekolah dan menulis rencana bisnis 100 halaman. Nelson menjangkau seorang tetangga yang adalah seorang kapitalis ventura, dan tak lama kemudian kelompok itu memiliki investor, CEO, dan pertemuan di Lembah Silikon.

Pergeseran dari ruang kelas ke ruang dewan tidak selalu mulus. Pada pertemuan di Tencor, sebuah perusahaan penguji chip, Rogers memproyeksikan transparansi setelah transparansi persamaan dan teori.

"Berhenti, ini terlalu banyak, " potong seorang eksekutif Tencor. "Mengapa kamu tidak memberitahuku apa yang bisa kamu ukur dan aku akan memberitahumu apakah kita bisa menggunakannya."

Rogers memeriksa daftarnya: kekakuan, delaminasi, kecepatan suara longitudinal, perpindahan panas, koefisien ekspansi.

Tidak, tidak peduli, tidak, tidak, kata eksekutif itu. Bagaimana dengan ketebalan? Bisakah kamu melakukan itu?

Yah, ya, kata Rogers, meskipun itu satu-satunya tolok ukur yang ia bahkan belum kutip dalam rencana bisnisnya.

Itu yang saya inginkan, kata eksekutif.

“Itu adalah saat yang menentukan dalam seluruh kehidupan kami, ” kenang Matthew Banet, teman sekelas MIT yang ikut mendirikan startup dan sekarang menjadi chief technology officer untuk perusahaan perangkat lunak dan perangkat medis. "Kami kembali dengan ekor di antara kaki kami."

Kembali di Cambridge, mereka menghabiskan waktu berbulan-bulan untuk mengutak-atik sistem laser sampai benar-benar melakukan apa yang diinginkan Tencor: mengukur variasi dalam ketebalan sekecil sepersepuluh angstrom — atau seperseratus miliaran meter.

Memberi dan menerima antara industri dan penemu adalah wahyu. Rogers melihat bahwa "kadang-kadang dorongan teknologi mendorong pemahaman ilmiah, daripada sebaliknya." Dia dan rekan-rekannya telah menerbitkan makalah tentang teknik laser, tetapi persyaratan Tencor memaksa mereka kembali ke papan gambar "untuk memahami lebih banyak tentang optik dan fisika dan akustik dan pemrosesan sinyal.

"Ini menempatkan semua penelitian ilmiah ke dalam konteks sesuatu yang bisa memiliki nilai di luar publikasi dalam jurnal ilmiah."

Startup laser Rogers, Active Impulse Systems, mengumpulkan $ 3 juta dalam modal ventura dan menjual unit pertamanya, InSite 300, pada tahun 1997. Pada Agustus 1998, tiga tahun setelah pendiriannya, bisnis diakuisisi seluruhnya oleh Phillips Electronics, seharga $ 29 juta.

***

Jika laboratorium Keith Nelson mengajarkan Rogers cara mengukur, laboratorium George Whitesides di Harvard mengajarinya cara membangun. Rogers pergi ke sana pada tahun 1995, tepat setelah mendapatkan gelar PhD. Gairah Whitesides pada saat itu adalah soft litography, suatu teknik untuk menggunakan stempel karet untuk mencetak pola tinta yang setebal molekul. Rogers segera melihat potensinya untuk sirkuit tinta pada permukaan melengkung, seperti kabel serat optik. Gagasan itu — dan paten serta makalah yang menyusulnya — memberinya tawaran pekerjaan dari Bell Labs, cabang riset legendaris AT&T, di New Jersey bagian utara. Istri Rogers, Lisa Dhar, seorang ahli kimia fisik dan teman sekelas MIT yang ia nikahi pada tahun 1996, sudah bekerja di sana; mereka telah melakukan hubungan jarak jauh.

"Bagi saya, itu seperti surga, " katanya tentang Bell Labs, yang telah memelopori transistor, laser dan bahasa pemrograman tengara seperti C. "Saya tertarik pada antarmuka antara sains dan teknologi." Tetapi kecelakaan telekomunikasi pada 2001 menyebabkan PHK besar-besaran di Bell Labs, dan kemudian muncul ledakan bom lagi: Seorang peneliti muda di departemen Rogers telah mengarang data untuk satu set surat kabar utama, skandal yang menghasilkan berita utama nasional. Rogers memutuskan untuk pindah — ke Universitas Illinois, katanya, karena departemen tekniknya yang bertingkat dan sumber daya yang mendalam untuk penelitian interdisipliner. (Juga, seorang bayi — anak tunggal mereka, John S. — sedang dalam perjalanan, dan keluarga istrinya berasal dari Chicago.)

Tak lama kemudian, Rogers telah membentuk kelompok penelitian yang terdiri dari 25 postdoctor, 15 mahasiswa pascasarjana dan beberapa lusin mahasiswa sarjana. Ukuran grup memungkinkan kolaborasi yang begitu beragam sehingga bisa disebut promiscuous. Selama kunjungan tiga hari saya, Rogers melakukan pertemuan atau panggilan konferensi dengan seorang ahli nanotube Universitas Lehigh; seorang ahli jantung Universitas Arizona; spesialis thermal-imaging di National Institutes of Health; tim fisikawan teoretis yang turun dari Universitas Northwestern; dan seorang profesor fesyen yang datang dari Art Institute of Chicago untuk berbicara tentang pakaian berkacamata LED.

Dalam salah satu slot setengah jam di mana ia membagi 13 jam kerjanya, kami menyaksikan lima mahasiswa pascasarjana memberikan slide yang tepat waktu tentang proyek penelitian musim panas mereka. Rogers, kakinya memantul di bawah meja seolah-olah berlari menuju wahyu baru, membuat para siswa bertanya-tanya, mengambil foto grup dan memberikan kartu hadiah kepada para presenter papan atas — semua sebelum setengah jam berlalu.

Whitesides mengatakan kepada saya bahwa Rogers tidak terbebani oleh sindrom "tidak ditemukan di sini" yang menimpa banyak ilmuwan, yang takut kolaborasi entah bagaimana akan mencemari orisinalitas mereka. "Pandangan John adalah jika itu ide yang bagus, dia sangat senang menggunakannya dengan cara yang baru."

"Banyak kemajuan terpenting dalam penelitian terjadi di batas antara disiplin tradisional, " kata Rogers. Artikel Science-nya tentang transient electronics mencantumkan 21 penulis bersama, dari enam universitas, tiga negara, dan satu perusahaan konsultan komersial.

Siswa telah mengilhami beberapa penemuannya yang paling terkenal. Setelah mendengar Rogers berbicara tentang litografi lunak, orang bertanya apakah teknologi itu pernah mencap silikon, bukan hanya molekul tinta. "Dia tidak tahu bagaimana melakukannya, tapi dia melemparkannya ke luar sebagai pertanyaan: pertanyaan seperti yang akan ditanyakan oleh mahasiswa pascasarjana tahun pertama."

Masalah yang dihadapi Rogers adalah, Bagaimana Anda mengubah silikon yang keras menjadi bantalan tinta yang kenyal? Dari serangkaian percobaan, ia menemukan bahwa jika Anda mengiris ingot silikon menjadi wafer pada sudut yang tidak ortodoks dan kemudian mencuci wafer dalam larutan kimia tertentu, Anda dapat melunakkan lapisan permukaan tipis yang akan terlepas pada cap seperti tinta. Pola — elemen sirkuit, misalnya — dapat diangkat dan dicetak pada permukaan lain.

"Tidak ada yang pernah melakukan itu sebelumnya, " kata Christopher Bettinger, seorang ilmuwan material di Carnegie Mellon. Di antara banyak teka-teki teknis yang Rogers uraikan, katanya, adalah "lengket yang dapat dibalik."

"Jika Anda menjilat jari Anda dan memasukkannya ke dalam gula bubuk, Anda bisa mengambil gula bubuk, " kata Bettinger, dengan cara analogi. "Tapi bagaimana kamu kemudian meletakkan gula pada sesuatu yang lain?" Rogers melakukannya dengan pergeseran kecepatan: Untuk tinta cap, sentuh dan angkat dengan cepat; untuk menuliskan ke permukaan baru, sentuh dan angkat perlahan. Penemuan ini memungkinkan dia untuk menanamkan silikon "nanomembran" di mana saja: plastik dan karet, untuk elektronik seperti tato, dan sutra, untuk yang larut. Dia menemukan dia bahkan bisa membasmi sirkuit langsung ke kulit.

Aleksandr Noy, seorang ahli bioelektronika di Lawrence Livermore National Laboratory, mengatakan kepada saya bahwa perawakan Rogers adalah produk dari "makalah, undangan pembicaraan dan catatan" tetapi juga dari sesuatu yang tidak berwujud: "faktor keren."

***

Uang untuk pekerjaan elektronik sementara Rogers 'terutama berasal dari Pertahanan Advanced Research Projects Agency (Darpa), unit Departemen Pertahanan yang mendanai beberapa ide terliar dalam sains.

Rogers, yang memiliki izin keamanan pemerintah, mengatakan bahwa Darpa ingin dia tetap bungkam tentang aplikasi militer tertentu. "Tapi Anda bisa membayangkan, " katanya. Saya tidak harus melakukannya. Siaran pers Januari 2013 di situs web Darpa secara eksplisit tentang tujuan dari program “Vanishing Programmable Resources”, yang menjamin penelitian Rogers: Agensi sedang mencari cara untuk berurusan dengan radio, telepon, sensor jarak jauh dan elektronik canggih lainnya yang berputar "tersebar di medan perang" setelah operasi militer AS. Jika ditangkap oleh musuh, e-waste ini dapat “membahayakan keunggulan teknologi strategis DoD.

"Bagaimana jika elektronik ini hilang begitu saja ketika tidak lagi dibutuhkan?"

Tidak diragukan Q — kepala lab dinas rahasia Inggris dalam film-film 007 — akan terkesan. Rogers, pada bagiannya, tampaknya sangat bingung tentang aplikasi yang bisa dia bicarakan. Dia dan rekan-rekannya membayangkan sensor yang melacak tumpahan minyak untuk periode yang telah ditentukan dan kemudian melebur ke air laut, dan ponsel dengan sirkuit beracun yang melakukan biodegradasi daripada tempat pembuangan sampah beracun - dan tidak meninggalkan kartu memori untuk pengintai untuk memanen data pribadi. Mereka juga melihat peti alat medis: "stent cerdas" yang melaporkan seberapa baik arteri menyembuhkan; pompa yang mengikis obat ke dalam jaringan yang sulit dijangkau; "Electroceuticals" yang melawan rasa sakit dengan pulsa listrik daripada obat-obatan.

Salah satu manfaat "transience" dalam implan medis sementara adalah bahwa hal itu akan menyelamatkan pasien dari risiko, kerumitan dan risiko kesehatan dari operasi kedua untuk mengambil perangkat. Tetapi Rogers mengatakan tujuannya lebih sedikit untuk menggantikan teknologi in vivo yang ada - seperti alat pacu jantung, implan koklea atau stimulator otak dalam - daripada membawa elektronik ke tempat yang belum pernah mereka kunjungi sebelumnya.

***

Belum lama ini, Rogers terbang bersama keluarga besarnya ke Malta, tempat saudaranya bekerja sebagai perancang permainan video. Rogers melihat beberapa ikan flounder saat snorkeling, dan di dalam taksi dari pantai ke rumah saudara laki-lakinya, ibunya, Pattiann, si penyair, kagum pada evolusi ikan dengan mata tertelentang. "Berbagai cara hidup telah ditemukan untuk bertahan hidup, " katanya kepada putranya, mengarahkan percakapan ke arah mistis. "Mengapa demikian?"

Putranya juga ingin tahu tentang flounder, tetapi karena alasan yang tidak ada hubungannya dengan metafisika.

"Bukan itu sebabnya, " katanya. "Begini caranya : Bagaimana mereka melakukannya."

Elektronik yang Dapat Meleleh di Tubuh Anda Bisa Mengubah Dunia Kedokteran